高中化學(xué) 第二章 第四節(jié) 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向?qū)W案 魯科版選修

1、安徽省懷遠(yuǎn)縣包集中學(xué)高中化學(xué)選修四教學(xué)案：第二章第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向?qū)W案一、預(yù)習(xí)目標(biāo)：預(yù)習(xí)化學(xué)反應(yīng)方向進(jìn)行的判據(jù)二、預(yù)習(xí)內(nèi)容1科學(xué)家根據(jù)體系的存在著使體系總能量趨向于 ，也就是H 0的趨勢(shì)，也存在使體系由有序向無序轉(zhuǎn)化（S 0）的自然現(xiàn)象，提出了焓判據(jù)和熵判據(jù)。2、熵是用來 ，用 表示。作為固液氣三態(tài)的熵值比較大小順序?yàn)?。3、焓變（焓判據(jù)）只能判斷 熵變（熵判據(jù)）只能判斷 三、提出疑惑同學(xué)們，通過你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請(qǐng)把它填在下面的表格中疑惑點(diǎn)疑惑內(nèi)容課內(nèi)探究學(xué)案一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1、 能用焓變和熵變說明化學(xué)反應(yīng)的方向。2、 應(yīng)用焓變和熵變解釋日常生產(chǎn)生活中的現(xiàn)象學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：熵判據(jù)二

2、、學(xué)習(xí)過程（一）、反應(yīng)方向的焓判據(jù)思考1、根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，舉例說說我們見過的自發(fā)過程（在一定條件下不需外力作用就能自動(dòng)進(jìn)行的過程）。思考2、19世紀(jì)的化學(xué)家們?cè)J(rèn)為決定化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的因素是反應(yīng)熱：放熱反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行，而吸熱反應(yīng)則不能自發(fā)進(jìn)行。你同意這種觀點(diǎn)嗎？結(jié)合曾經(jīng)學(xué)習(xí)的反應(yīng)舉例說明。 所以，反應(yīng)焓變是與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的 因素，但不是 因素。（二）反應(yīng)方向的熵判據(jù)【交流討論】我們知道，固體硝酸銨溶于水要吸熱，室溫下冰塊的溶解要吸熱，兩種或兩種以上互不反應(yīng)的氣體通入一密閉容器中，最終會(huì)混合均勻，這些過程都是自發(fā)的，與焓變有關(guān)嗎？是什么因素決定它們的溶解過程能自發(fā)進(jìn)行？【閱讀思考】

3、課本P3637相關(guān)內(nèi)容。熵判據(jù)： ；混亂度： 。注意：1亂度的增加意味著體系變得更加無序。2、體系的有序性越高，即混亂度越低，熵值就越 ，有序變?yōu)闊o序熵 的過程。3、熵值的大小判斷： 氣態(tài) 液態(tài) 固態(tài)【學(xué)與問】：發(fā)生離子反應(yīng)的條件之一是生成氣體。試?yán)蒙厦嬷v的熵判據(jù)加以解釋，由此你對(duì)于理論的指導(dǎo)作用是否有新的體會(huì)。探究：有些熵減小的反應(yīng)在一定條件下也可以自發(fā)進(jìn)行，如：-10的液態(tài)水會(huì)自動(dòng)結(jié)冰成為固態(tài)，就是熵減的過程（但它是放熱的）；所以，反應(yīng)熵變是與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的又一個(gè)因素，但也不是 因素。只有將兩者組合而成的復(fù)合判據(jù)，才能準(zhǔn)確判定所有化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向。練習(xí)：下列過程屬于熵增加的是（

4、 ）A.固體的溶解過程B.氣體擴(kuò)散過程C.水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水D.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)（三）反思總結(jié)能量判據(jù)和熵判據(jù)的應(yīng)用：1、由能量判據(jù)知放熱過程（H0）常常是容易自發(fā)進(jìn)行；2、由熵判據(jù)知許多熵增加（S0）的過程是自發(fā)的；3、很多情況下，簡單地只用其中一個(gè)判據(jù)去判斷同一個(gè)反應(yīng)，可能會(huì)出現(xiàn)相反的判斷結(jié)果，所以我們應(yīng)兩個(gè)判據(jù)兼顧。由能量判據(jù)（以焓變?yōu)榛A(chǔ)）和熵判據(jù)組合成的復(fù)合判據(jù)將更適合于所有的反應(yīng)過程；4、過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程是否一定會(huì)發(fā)生和過程的速率；5、在討論過程的方向時(shí)，我們指的是沒有外界干擾時(shí)體系的性質(zhì)。如果允許外界對(duì)體系施加某種作用，就可

5、能出現(xiàn)相反的結(jié)果；6、反應(yīng)的自發(fā)性也受外界條件的影響。(四)當(dāng)堂檢測1.能用能量判據(jù)判斷下列過程的方向的是（ ）A. 水總是自發(fā)的由高處往低處流B. 放熱反應(yīng)容易自發(fā)進(jìn)行，吸熱反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行C. 有序排列的火柴散落時(shí)成為無序排列D. 多次洗牌后，撲克牌的毫無規(guī)律的混亂排列的幾率大2.已知石墨、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：C(石墨，s)+O2（g）=CO2 （g） H=-393.5kJ/molC(金剛石，s)+O2 （g） =CO2 （g） H=-395.4kJ/mol關(guān)于金剛石和石墨的相互轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是（ ）A.石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是自發(fā)進(jìn)行的過程B.金剛石轉(zhuǎn)化為石墨是自發(fā)進(jìn)行的過程

6、C.石墨比金剛石能量低D.金剛石比石墨能量低3.下列說法中，正確的是（ ）A.自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減小或不變B.自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實(shí)現(xiàn)C.自發(fā)反應(yīng)在任何條件下均能實(shí)現(xiàn)D. 同一物質(zhì)的固、液、氣三種狀態(tài)的熵值相同4、自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是（ ）A、吸熱反應(yīng)； B、放熱反應(yīng)；C、熵增加反應(yīng)；D、熵增加或者放熱反應(yīng)。課后練習(xí)與提高1、下列過程是非自發(fā)的是（ ）A、水由高處向低處流； B、天然氣的燃燒；C、鐵在潮濕空氣中生銹； D、室溫下水結(jié)成冰。2、下列說法中，正確的是 ( ) A化學(xué)反應(yīng)總是伴隨著能量變化的 B能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不一定都是放熱反應(yīng) C只有放熱反應(yīng)才能夠自發(fā)進(jìn)

7、行 D能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)就一定能夠發(fā)生并完成3、水在273 K、101105Pa時(shí)可轉(zhuǎn)化為固態(tài)，在373 K時(shí)則又可轉(zhuǎn)化為氣態(tài)。若分別用S(g)、S(1)、S(s)表示水的氣、液、固三種狀態(tài)的熵值，則下列表達(dá)式中，正確的是 ( ) AS(g)S(1)S(1)S(s) CS(g)S(1)= S(s) DS(g)S(s)S(1)4、已知反應(yīng)2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (1) H = 2858 kJmol-1，下列結(jié)論中，正確的是 ( ) AE(反應(yīng)物)E(生成物) BE(反應(yīng)物)E(生成物) C反應(yīng)放熱 D反應(yīng)吸熱5、下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性敘述中正確的是 ( ) A.焓變小于

8、0而熵變大于0的反應(yīng)肯定是自發(fā)的 B.焓變和熵變都小于0的反應(yīng)肯定是自發(fā)的C.焓變和熵變都大于0的反應(yīng)肯定是自發(fā)的 D熵變小于0而焓變大于0的反應(yīng)肯定是自發(fā)的6、在25、101105 Pa條件下，反應(yīng)2N2O5(g)= 4NO2(g)+O2(g) H= +567 kJ mol-1能夠自發(fā)進(jìn)行。從能量上分析，生成物的總能量比反應(yīng)物的總能量 ，從反應(yīng)前后的熵值看，反應(yīng)后的熵值 (填“增加”、“減小”或“不變”)。7、在與外界隔離的體系中，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的 增大，這個(gè)原理也叫做 原理。在用來判斷過程的方向時(shí)，就稱為 判據(jù)。不難理解，即使是同一物質(zhì)，應(yīng)該存在著 時(shí)的熵值最大， 時(shí)次之， 時(shí)最小的這

9、樣一種普遍規(guī)律。答案課前預(yù)習(xí)學(xué)案預(yù)習(xí)內(nèi)容：1、降低 2、量度混亂（或有序）的程度 S 氣態(tài)液態(tài)固態(tài) 3、焓減小的反應(yīng) 熵增大的反應(yīng)課內(nèi)探究學(xué)案（一）、反應(yīng)方向的焓判據(jù)思考1、自然界中水總是從高處往地處流；電流總是從電位高的地方向電位低的地方流動(dòng)；室溫下冰塊自動(dòng)融化。思考2、不同意。2NH4Cl(s)+Ba(OH)28H2O(s)=BaCl2(s)+2NH3(g) +10H2O(l) CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) H=+178.2kJ/mol一個(gè) 唯一（二）反應(yīng)方向的熵判據(jù)【交流討論】：該自發(fā)過程與能量狀態(tài)的高低無關(guān)，受另一種能夠推動(dòng)體系變化的因素的影響，即體系有從有序自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向。